研华2016智慧城市案例精选集（八）：升级采集系统，搭建油田大数据平台

   通过对青海油田、油水井数据采集系统的升级改造，实现对油水井现场的温度、流量、压力等数据进行采集，油田的生产数据自动生成。

   只需轻轻点击鼠标，油井现场的各种数据就可以在电脑上自动生成报表，一目了然。 这样的一幕从今年开始发生在青海油田中的英东油田里面。该油田历经 3年，按照中国石油油气生产物联网建设规范建设的数字化油田正式建成。而上述一幕则是由油井数据自动采集操作程序自动完成的。    青海油田是我国最早开发的油田之一，是青海、西藏两省区重要的产油、供油基地。近年来，随着油田开发程度的加深，油井的采收率开始下降，同时也存在着能耗高，设备故障率高的问题。为此，该油田着力进行整体信息化升级改造，以建设一个更加高效、智能化的新油田。物联网技术，正是油田实现信息化的关键！

智能化 ,油田的未来    石油，是世界上最重要的化石能源，更是工业发展的动脉。目前，我国已存在的陆上主力油田大都已经进入到了中后期开发阶段，包括大庆油田、辽河油田、胜利油田在内的多个油田产量递减，近 10年来已累积减产 1000万吨以上。油田普遍存在着油井等设备老化、故障率高，对周边环境有一定的污染等问题。    以青海油田的油井为例，近年来，青海油田采油厂虽然已经不同程度地进行了油井监控的试点工作，但还存在很多问题，主要表现在油井现场设备可靠性差，可维护性差，不能承受油井现场恶劣的工作环境（包括高温、低温、潮湿和沙尘）。数据开放性不够，往往是各个仪表厂家互不兼容，软件数据不能共享等。    而目前所探明的可采资源，大部分都是低渗或特低渗油、重油、稠油和埋深大于 3500米的油田，资源赋存特点决定了很难通过新增油田来弥补出油量的缺失。    在石油行业，包括中石油、中石化以及中海油等企业一直在致力于提升石油开采的整体水平。如在 1999年大庆油田就提出了数字油田的概念。再到现在的智能油田，石油行业一直在推动石油工业不断向前发展。    按照石油石化行业的规划，未来的油田将是能够自动操控、智能化管理的新型油田。为此，包括采油在内的油田整体势必要有一番大的改造升级动作。 智能油田要求主动性更强，即通过专家知识和计算机技术管理油田，实现可全面感知、自动操控，并能够预测发展趋势、优化决策的管理模式。    “信息技术的发展为石油工业全面迈进智能油田时代提供了专业的技术支持。”北京雅丹石油技术开发有限公司技术负责人檀朝銮介绍说。所在的雅丹公司为青海油田项目实施了自动化系统集成解决方案，成为该油田实现智能化的重要力量。    实现智能油田，不仅可提高油田的生产时效、劳动生产力和管理水平，最终达到油田高效、经济、稳步发展的目的，也是解决油气生产和环境之间协调发展的一项新的技术手段。    “这其中的关键就是物联网技术。”檀朝銮解释说，智能油田的建设实质就是 IT技术和传统工业的深度融合，这一过程涉及人的知识结构更新、组织及生产流程的变更、考核制度的变更等，需要通过数字油田实施过程中获得的大量数据进行研究和实践，转化成有用的知识和成果，因此就需要依靠物联网系统发挥更大的作用。

井口数据高度集成    油井数据采集系统主要的工作任务是采集油井现场的温度、流量、压力等数据，是采油工作中必不可少的关键设备，也是油田升级改造的重要部分。    青海油田采油厂原有的系统并非智能系统，多采用现场仪表，不能实现智能化，每天都需要人工定时去每个井口进行人工抄表，费时费力，并且经常出错和延误时间，生产效率非常低下。同时设备过于老化，存在着可靠性差、可维护性差、不能承受油井现场恶劣的工作环境（包括高温、低温、潮湿和沙尘）等问题。若想改造，却由于各种仪表分属不同厂家生产，不能兼容，软件数据无法共享，是典型的自动化孤岛现象。    在经过仔细的勘察和精心的判断后，北京雅丹石油技术开发有限公司给出了该系统的升级改造“药方”，应用先进的物联网技术，改造可采集并实施通讯的主控单元 (RTU)，并通过无线网络与上位系统控制中心相连，数据上传，真正实现了系统的智能化。    在改造中，雅丹根据系统的要求特点，采用了研华物联网智能终端ADAM- 3600作为主控单元(RTU)，通过其与现场 ZigBee仪表通讯，运行采集和逻辑处理程序，实时采集现场的温度、流量、压力、功图等数据，并完成初期数据的分析和打包，再通过内置的 4G通讯模块和接入专用网络的主控上位系统通讯。    同时，使用研华 IPC-610H工控机作为系统上位机，并安装 WebAccess专业版软件实现上位软件监控，分析处理现场 RTU上发送的数据，通过图表、报表等方式存档和显示，并进行报警管理。

让生产数据一目了然    通过对青海油田油水井数据采集系统的升级改造，该系统已经实现了智能化，可以全自动化地对油水井现场的温度、流量、压力等数据进行采集，改变了以前每天都需要人工定时去每个井口进行人工抄表的模式，提升了劳动效率，也降低了错误率的发生，缩短了延误时间，提升了生产效率。    相比旧有系统，在新的系统正式使用后，公司管理人员可通过研华WebAccess专业版软件实现上位软件监控、分析并处理现场 RTU上发送的数据，通过图表、报表等方式存档和显示，并对数据进行统计和运营经验分析，从而有效降低运营成本。    此外，通过智能型 RTU，身处后端的监控人员可通过远程访问的模式对现场系统进行访问和管理，不必再到现场就可以完成操作，弹性地满足了现场设备的监控需求。 RTU其独特的断点续传功能也为客户的数据安全带来保障与更多的便捷。    对油水井的升级改造只是油田实现智能化的一部分。随着升级改造工作的不断进行，在“十二五”期间，中石油、中石化已经有意识地在生产上布局并形成了一个统一而有联系的物联网系统，为智能油田的实现打下了良好的基础。    至今为止，石油行业大部分油水井、场站基本都已经实现了通过物联网系统采集数据并实现可视化，重点关键部分也实现了智能控制。而在“十三五”期间，通过大数据的整合、分析、处理，进而采取一系列手段提升效能，提高采收率，降低能耗将是油田下一步发展的重点。而物联网，依然是实现这一目标的核心支撑平台！

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